一种产业集群能效评估方法及系统与流程

本发明属于产业能效评估，具体涉及一种产业集群能效评估方法及系统。

背景技术：

1、产业集群是指在一定的地理区域内，相互关联、相互依存的企业、机构和组织形成的一种经济组织形式。产业集群的能效评估是指对产业集群的能源消耗、能源利用和碳排放等方面进行综合分析和评价，以反映产业集群的能源效率和环境影响。产业集群的能效评估对于促进产业集群的节能减排、提高能源利用效率、优化能源结构、降低碳排放强度、实现绿色发展具有重要的意义。

2、目前，对于产业集群的能效评估，主要采用的方法有数据包络分析法、灰色关联分析法、层次分析法等。这些方法各有优缺点，但都存在一些共同的问题，如指标体系的构建不够科学和合理，忽略了产业集群的内部结构和特征；指标权重的确定缺乏客观性和合理性，忽视了不同产业集群之间的差异和相互影响；评价结果的可信度和可比性不高，难以反映产业集群的真实能效水平和潜力。因此需要一种更加科学和系统化的评估方法来提高评估的准确性和实用性。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本发明提供一种产业集群能效评估方法及系统，构建能效评估指标体系，通过计算指标权重和值，能够得出产业集群的能效评估结果，不仅提高了评估的精确度，还使得评估结果更具有操作性，为产业集群能效的提升和优化提供了依据。

2、本发明提供一种产业集群能效评估方法，所述方法包括：

3、步骤s1：构建能效评估指标体系；所述能效评估指标体系包括一级指标、二级指标和三级指标；

4、步骤s2：计算一级指标权重和二级指标权重，具体包括：

5、计算所述一级指标权重，具体包括：

6、建立目标层、准则层和方案层；所述目标层为所述一级指标；所述准则层为所述二级指标；所述方案层为不同产业集群；

7、比较所述准则层的所述二级指标，给出评分，得到准则-目标判断矩阵；比较所述方案层的所述不同产业集群，给出评分，得到方案-准则判断矩阵；所述判断矩阵包括准则-目标判断矩阵和方案-准则判断矩阵；

8、对所述判断矩阵进行特征值分解，得到最大特征值和所述最大特征值的特征向量，将所述特征向量归一化，得到权重向量；所述权重向量包括方案层权重向量和准则层权重向量；

9、计算所述判断矩阵的一致性指标和一致性比例，判断是否满足一致性条件，若满足，则执行建立强化学习环境，使用所述方案层权重向量优化所述准则层权重向量，得到一级指标权重，否则修改所述准则-目标判断矩阵和所述方案-准则判断矩阵；

10、计算所述二级指标权重，具体包括：

11、构建模糊判断矩阵，所述模糊判断矩阵表示为：

12、

13、式中，为所述三级指标个数；模糊判断矩阵元素用三元组表示，中间值为，上下界为和；为第个三级指标与第个三级指标的相对重要性；

14、计算所述模糊判断矩阵的模糊权重向量，具体包括：

15、计算每个所述模糊判断矩阵行的模糊几何平均值，表示该行对应的三级指标的模糊权重，所述模糊几何平均值的计算公式为：

16、

17、式中，为第行的模糊几何平均值；

18、将所有模糊几何平均值放在向量中，即为模糊权重向量，模糊权重向量的形式为：

19、

20、将所述模糊权重转换成确定权重，具体公式为：

21、

22、式中，表示选择一个数值，使得它的隶属度函数达到最大；隶属度函数为属于的程度；

23、步骤s3：计算所述一级指标、所述二级指标和所述三级指标，得到一级指标值、二级指标值和三级指标值；

24、步骤s4：对所述一级指标值、所述二级指标值和所述三级指标值进行评价，得出产业集群的能效评估结果。

25、可选地，所述构建能效评估指标体系，具体包括：

26、所述一级指标包括能效水平；所述二级指标包括能耗结构、能耗强度、能源利用率和碳排放量；所述三级指标包括能源类型占比、单位产值能耗、单位面积能耗、能源转化效率、能源综合利用率、单位能耗碳排放系数、单位产值碳排放量和单位面积碳排放量。

27、可选地，所述计算所述一级指标、所述二级指标和所述三级指标，具体公式为：

28、所述能效水平的公式为：

29、

30、式中，为能效水平；为二级指标个数；为第个二级指标的权重；为第个二级指标的值；

31、所述能耗结构的公式为：

32、

33、式中，为能耗结构；为能源类型个数；为第种能源类型在总能耗中的占比；

34、所述能耗强度的公式为：

35、

36、式中，为能耗强度；为总能耗；为产值；为面积；

37、所述能源利用率的公式为：

38、

39、式中，为能源利用率；为能源输出；为能源输入；为能源回收；

40、所述碳排放量的公式为：

41、

42、式中，为碳排放量；为碳排放总量；

43、所述能源类型占比的公式为：

44、

45、式中，为第种能源类型的消耗；

46、所述单位产值能耗的公式为：

47、

48、式中，为单位产值能耗；

49、所述单位面积能耗的公式为：

50、

51、式中，为单位面积能耗；

52、所述能源转化效率的公式为：

53、

54、式中，为能源转化效率；

55、所述能源综合利用率的公式为：

56、

57、式中，为能源综合利用率；

58、所述单位能耗碳排放系数的公式为：

59、

60、式中，为单位能耗碳排放系数；

61、所述单位产值碳排放量的公式为：

62、

63、式中，为单位产值碳排放量；

64、所述单位面积碳排放量的公式为：

65、

66、式中，为单位面积碳排放量。

67、本发明还提供一种产业集群能效评估系统，所述系统包括：

68、指标体系构建模块，用于构建能效评估指标体系；

69、指标权重计算模块，用于计算一级指标权重和二级指标权重；所述一级指标权重包括层次建立子模块、判断矩阵构建子模块、权重向量确定子模块、一致性判断子模块和优化权重向量子模块；所述二级指标权重包括模糊判断矩阵构建子模块、模糊权重向量计算子模块；

70、指标值计算模块，用于计算一级指标、二级指标和三级指标，得到一级指标值、二级指标值和三级指标值；

71、能效评估模块，用于对所述一级指标值、所述二级指标值和所述三级指标值进行评价，得出产业集群的能效评估结果。

72、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

73、本发明构建了一个科学合理的能效评估指标体系，充分考虑了产业集群的内部结构和特征，涵盖了能源消耗、能源利用和碳排放等方面，能够全面反映产业集群的能效水平和环境影响；其次采用了层次分析法和模糊综合评价法相结合的方法，确定了一级指标权重和二级指标权重，既兼顾了专家的主观判断，又考虑了不同产业集群之间的差异和相互影响，提高了指标权重的客观性和合理性；再引入了强化学习环境，使用方案层权重向量优化准则层权重向量，得到一级指标权重向量，使得一级指标权重向量能够更好地适应不同的评价场景和目标，提高了评价结果的可信度和可比性；最后根据一级指标值、二级指标值和三级指标值，对产业集群进行了分级评价和细致分析，提出了相应的改进建议，为产业集群的节能减排、提高能源利用效率、优化能源结构、降低碳排放强度、实现绿色发展提供了参考和指导。